【题目】科研人员以马铃薯为材料研究膜蛋白S在植物体内糖类物质运输及分配中的作用。
(1)CO2 在叶肉细胞的________中形成三碳化合物,经过一系列过程转化为淀粉储存或以蔗糖形式运输至其他非光合器官利用。因此,叶片是光合产物的“源”,而_________ 等器官被看作是“库”。
(2)科研人员从马铃薯细胞中提取RNA,经_____,利用PCR技术扩增得到蛋白S 基因。将蛋白S基因与载体反向连接,导入马铃薯体细胞,再利用__________________技术,得到蛋白S低表达或不表达的转基因植株。测定野生型和转基因植株的块茎重量和成熟叶片中糖类含量,得到下图所示结果。
与野生型植株相比较,转基因植株的几项生理指标变化的原因是_____。
(3)研究发现,叶片合成的糖类经过韧皮部运输至块茎,韧皮部细胞膜上有蛋白S。 为了验证蛋白S的功能,科研人员获得蛋白S基因过表达的韧皮部细胞进行研究。
①将蛋白S基因过表达的韧皮部细胞置于一定浓度的14C标记的蔗糖缓冲液中,一段时间 后,韧皮部细胞内的放射性强度快速升高,并且显著高于蛋白S基因正常表达的细胞。据此推测________。
②科研人员进一步推测,蛋白S转运糖的过程是利用H+的浓度差跨膜转运过程,请写出 验证该推测的研究思路:________。
【答案】叶绿体基质 根、茎(非绿色部分) 逆转录 目的基因的检测与鉴定 蛋白S基因的表达状况影响了植株的糖类转运 蛋白S可能可以促进糖类物质的转运 设置若干梯度pH的等量14C蔗糖溶液,并以几组差不多的韧皮部细胞进行实验,观察实验现象以验证H+对蛋白S转运糖的影响
【解析】
1. cDNA文库是指汇集以某生物成熟mRNA为模板逆转录而成的cDNA序列的重组DNA群体;
2.分析题图:蛋白S被抑制表达的转基因植株的块茎重量百分比变小而叶片中蔗糖、淀粉含量变多。
(1)CO2被固定生成C3化合物的过程为暗反应,其发生场所为叶绿体基质;植物的非光合器官,如茎(非绿色部分)、根等器官可以起到储存养分的作用,因此可被看作是“库”;
(2)RNA可通过逆转录得到对应的cDNA,然后利用PCR可扩增该cDNA;目的基因被导入受体细胞后,可通过目的基因的检测与鉴定技术来得到目的植株;根据图表,蛋白S被抑制表达的转基因植株的块茎重量百分比变小而叶片中蔗糖、淀粉含量变多,这说明蛋白S基因的表达状况影响了植株的糖类转运;
(3)①蛋白S基因的过表达使得韧皮部的蔗糖浓度大幅提高(表现在放射性快速升高),因此蛋白S可能可以促进糖类物质的转运;
②要验证H+的影响,可以设置若干梯度pH的等量14C蔗糖溶液,并以几组差不多的韧皮部细胞进行实验,观察实验现象以验证H+对蛋白S转运糖的影响。
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【题目】近年来研究发现川楝素具有良好的抑制癌细胞增殖的能力。某研究人员为验证川楝素对人胃癌 MGC-803 细胞的生长具有明显的抑制作用,且该作用随着川楝素浓度的增加和作用时间的延长愈发明显,从而为川楝素在胃癌治疗领域的开发利用提供理论依据。请根据以下所给材料及用具完善实验思路。
材料用具:人胃癌 MGC-803 细胞悬液,完全培养液,以完全培养液配置的浓度分别为30、50、70nmol/L的川楝素溶液,5%CO2培养箱,12孔细胞培养板,酶标仪(检测各组的平均活细胞数)等。
要求与说明:细胞生长抑制率=(1-实验组的平均活细胞数/对照组的平均活细胞数)×100%,实验条件适宜
(1)实验思路:
①将12孔细胞培养板平均分成________组,分别加入________________________和________________________,于_________________中培养至细胞的对数生长期。
②给各组细胞培养板分别加入_____________________。
③将各组细胞培养板于适宜且相同环境下培养,24、48、72h分别用酶标仪检测各组的平均活细胞数,并计算各组细胞的生长抑制率。
④对所得实验数据进行统计、分析和处理。
(2)实验结果:__________(请以川楝素溶液浓度为横坐标,绘制不同时间下的抑制率曲线)。
(3)实验结论与
①实验结果证实川楝素对人胃癌 MGC-803 细胞的生长具有明显的抑制作用,且该作用呈一定________依赖性。
②经研究发现川楝素能够将人胃癌 MGC-803 细胞阻滞在G1期进而抑制细胞增殖,其原理可能是_________________。
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【题目】下图是快速RT-PCR过程示意图,①和②为逆转录酶催化的逆转录过程,③是PCR过程。据图分析下列说法错误的是( )
A.逆转录酶具有DNA聚合酶能力
B.③PCR过程只需要引物b
C.RT-PCR可检测基因表达水平
D.RT-PCR可检测新冠病毒等RNA病毒
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【题目】在草原哺乳动物中,啮齿类动物种类多且种群数量大,它们食性多样,与草原环境相互依存、相互作用,对维持草原生态系统的稳定性有着重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.草原中的啮齿动物与鸟类、牧草、细菌等生物共同构成草原生态系统
B.用标志重捕法调查田鼠种群密度时,标志物脱落将导致实验数值比实际数值偏小
C.草原穴居啮齿动物频繁的挖掘活动,改善了土壤的特性,体现了生物多样性的直接价值
D.使用化学杀鼠剂不能有效调节生态系统各成分之间的依存关系,难以实现持续控害
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【题目】下图表示某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。已知甲病属于伴X染色体遗传病,Ⅱ-5不携带乙病的致病基因,下列有关叙述不正确的是
A.乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-4个体的基因型只有一种
C.Ⅲ-9患两种病的原因是Ⅱ-4形成卵细胞时发生了交叉互换
D.Ⅲ-11与正常男性婚配,后代患病概率是1/8
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【题目】下图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图,其中A、B、C表示三种不同的激素。回答下列问题:
(1)当机体受到寒冷刺激时,血液中C的含量增加,则机体的产热量会_______,除此作用之外,C的作用还有_______________________。(答出两点即可)
(2)B由垂体细胞产生,能够对甲状腺细胞起作用的原因是会与甲状腺细胞上的_____________结合。若某患者误口服了过量的B,则物质C的分泌量________________,原因是_______________。
(3)若要验证B的生理作用,_________(填“能”或“不能”)用去除甲状腺小鼠作为实验动物,其原因是_________________。
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【题目】研究人员检测尿液渗透压与人体血浆中抗利尿激素含量之间的关系,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.抗利尿激素是下丘脑神经细胞合成的肽类激素,由轴突运输到垂体后保存
B.图中血浆抗利尿激素含量增加的原因是尿液渗透压增加
C.血浆中抗利尿激素的浓度与细胞外液渗透压大小呈正相关
D.抗利尿激素的受体主要在肾小管和集合管中的细胞中选择性表达
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【题目】为使玉米获得抗除草剂性状,需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是( )
A.筛选1需要用含抗生素的培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌
B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织
C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达
D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素
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【题目】某雌雄异株植物,雄株性染色体组成为XY或YY,雌株性染色体组成为XX。以下为两种培育雄株的技术路线,有关叙述正确的是( )
A.花粉是未分化的细胞,全能性高于体细胞
B.适当提高生长素与细胞分裂素的比值有利于诱导根的分化
C.幼苗b、c的性染色体都是Y
D.雄株a和雄株d的培育过程中均发生了基因重组
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